李湘琳

摘要：《普通高中生物課程標準》將生物學學科核心素養(yǎng)作為課程宗旨，科學探究的重要作用再次得到重視，通過模型構建能培養(yǎng)學生科學探究的能力。對此，本文將以高三年課堂教學為切入點，分析物理模型在生物課堂教學中的應用價值，結合高中生物模型建構運用的現(xiàn)狀，列舉出高中生物課堂改進的方法，僅作拋磚引玉之用。

關鍵詞：物理模型;高三復習;應用方法

引言：

在實施新課程標準的大背景下，生物學科作為培養(yǎng)學生邏輯思維和實踐能力的重要基礎學科，在高三生物復習過程中，如果能居于生物學的事實和證據(jù)結合模型與建模，尤其通過對物理模型的靈活應用，對學生掌握生物的核心概念，培養(yǎng)學生科學實踐能力，在新情境下解決問題，具有重要的意義。

一、高三生物復習過程中模型建構的應用價值

《中國高考評價體系》對學生的科學思維提出明確的要求，要求能運用模型與建模解決生活實踐中的問題?！镀胀ǜ咧猩镎n程標準》也在宏觀上明確強調(diào)了學習生物的重要價值，而且也提出了一系列的要求，學生需要掌握基本的模型建構方法，由此來展開多元化的探究和分析，在實踐的過程中逐步形成建模思想并具備建模能力。模型的構建能夠引導學生完善自身的知識結構，形成生物學概念，能夠讓學生的成長符合教育的標準和需求，培養(yǎng)學生的思維能力，激發(fā)出學生的創(chuàng)造力和想象力，符合高校對人才選拔的要求。

二、高中生物模型建構教學的發(fā)展現(xiàn)狀

絕大部分高三生物教學依舊側(cè)重于研究高考試題，教師培養(yǎng)學生的目的大多是為了提高他們的筆試水平，讓學生掌握不同章節(jié)的知識點，并沒有真正意識到學生動手等綜合能力發(fā)展的必要價值，對學生模型構建能力的培養(yǎng)沒有足夠的重視和關注。即便是創(chuàng)設了相應的模型，大多也只是為了滿足公開課課堂教學的需要，并沒有真正讓學生掌握模型建構的思想和方法。再加上很多學校擁有的資源是相對有限的，模型構建在課堂教學中運用的效果并不十分理想。除此之外，一些教師并沒有從傳統(tǒng)的模式中尋求改革和創(chuàng)新，依舊是”滿堂灌”，觀念較為落后，讓學生通過題海戰(zhàn)術來積累更多的考試經(jīng)驗和技巧，這種機械性的練習會讓學生產(chǎn)生固有的思維定式，當他們遇到與模型建構有關的問題或者新情境時，往往也會感到手足無措，學生對抽象知識的理解更是無法深入，許多知識只是停留在較為淺顯的層面上。

三、物理模型在高中生物復習中的應用方法

（一）應用于減數(shù)分裂的教學。減數(shù)分裂內(nèi)容在高中生物中占有重要的地位，這部分內(nèi)容與遺傳的基本定律及生物的變異關系密切，學生在解決問題的過程中受到諸多困擾。雖然這部分內(nèi)容在復習時可以通過歸納總結等形式讓學生去掌握相關的知識點，但在知識的運用方面學生經(jīng)常感到困難。細胞在減數(shù)分裂過程中，染色體的行為和數(shù)目是如何變化的？為什么會發(fā)生這樣的變化？對于這些微觀的內(nèi)容要讓學生憑空想象是挺難的，需要具備一定的空間想象能力，雖然可以借助PPT課件來增強學生的感性認識，但效果不很理想。因此，在復習時教師可以引導學生通過物理模型來建構減數(shù)分裂過程中染色體變化的各個階段，這樣可以帶來更加直觀的視覺體驗，真正領悟減數(shù)分裂的實質(zhì)。具體做法是：教師可以給學生分發(fā)兩種不同顏色的紙片，讓學生分成不同的小組先自行繪制出染色體，然后再把染色體裁剪下來，進一步還原減數(shù)分裂時染色體的動態(tài)變化過程，同組的學生可以根據(jù)自己的繪制結果自由模擬，自由組合，加深對知識的理解，教師也可以讓學生上臺進行演示[1]。當然在材料的選擇方面，扭扭棒和橡皮泥等也是不錯的選擇材料。

（二）應用于性狀分離比教學。孟德爾遺傳定律在高中生物占據(jù)重要的地位。分離定律是自由組合定律的基礎，盡管教材運用假說-演繹的科學方法并結合相關的數(shù)據(jù)和圖表，對這一定律作出了闡釋，但有的學生學生無法理解分離定律的本質(zhì)和內(nèi)涵，他們在復習的時候也很容易忽略一些重要的問題。這種情況下，教師可以借助物理模型，讓學生能夠通過實驗探究來驗證這一定律。教師可以先準備好兩個小桶，分別代表雌性器官和雄性器官，每個小桶內(nèi)裝上兩種彩色小球，分別表示兩種雌配子和兩種雄配子，然后再讓學生從不同的小桶里分別抓起一個小球，記錄兩球結合的結果，當重復50～100次之后，統(tǒng)計出最后的結果，并對這一結果用分離定律作出解釋。在模型建構時，應結合相關的問題讓學生思考，例如：每個小桶中兩種顏色的小球數(shù)量要求一樣嗎？為什么？兩個小桶中小球的數(shù)量要求相同嗎？為什么？不同的小桶里分別抓起一個小球并結合，模擬什么過程？這樣帶著問題去完成模型建構更具有重要的指導意義。當然，由于高三復習的時間安排較為緊湊，教師也可以鼓勵學生通過繪圖的形式來建構物理模型，這樣的學習過程更具有實效性。

（三）應用于生物膜教學。生物膜學習是打開生物學大門的一把鑰匙，生物膜本身也具有明顯的特點，例如選擇透過性、一定的流動性，親水性和疏水性等等。生物膜的結構特點決定生物膜的基本功能。為了更好掌握生物膜的結構特點，可以組織學生用身邊的廢舊物品，制作生物膜的結構模型。由于生物膜具有流動性，所以學生必須要在制作的過程中分清生物膜的結構層次，在任務驅(qū)動的引導下，使制作的過程就是一個知識建構的過程，加深對生物膜的理解，更直觀掌握生物膜的結構特點。除此之外，教師也可以在課堂上根據(jù)不同類型的練習，讓學生結合繪圖等方法來解決問題，把物理模型運用到解題的過程中[2]。

綜上所述，物理模型在高三生物復習中的應用是合理且必要的，這是培養(yǎng)學生科學思維和科學探究的應有之策，也是解決生物抽象概念教學難題的有效措施。本文通過減數(shù)分裂，性狀分離比，生物膜這三個案例，論述了物理模型的應用方法，具有一定的借鑒作用。

參考文獻：

[1] 劉宗巨. 物理模型在高中生物教學中的實踐應用初探[J]. 考試周刊，2019（31）.

[2] 羅克超. 模型建構在高三生物復習教學中的應用——以”光合呼吸”專題復習為例[J]. 西部素質(zhì)教育，2019，005（008）：226-227.

（基金項目：福建省中青年教師教育科研項目“物理模型在理科綜合教學中的拓展應用研究”，NO.JZ170422）